專利名稱：三維非易失性存儲(chǔ)器件、存儲(chǔ)系統(tǒng)及制造器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法。更具體而言，本發(fā)明涉及一種三維非易失性存儲(chǔ)器件、包括所述三維非易失性存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)系統(tǒng)、以及制造所述器件的方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的發(fā)展呈現(xiàn)出提高集成度并儲(chǔ)存高容量數(shù)據(jù)的趨勢(shì)。由于典型的二維存儲(chǔ)器件沿著行方向布置在半導(dǎo)體襯底上，所以需要具有更大面積的半導(dǎo)體襯底來(lái)儲(chǔ)存高容量的數(shù)據(jù)。然而，隨著二維存儲(chǔ)器件的集成密度提高，相鄰器件之間的干擾和影響可能增加，由此使可以容易地儲(chǔ)存高容量數(shù)據(jù)的多電平單元(MLC)操作復(fù)雜化。為了克服二維存儲(chǔ)器件的限制，正在開發(fā)三維存儲(chǔ)器件。在三維存儲(chǔ)器件中，傳統(tǒng)的僅沿著行方向布置的存儲(chǔ)器單元可以沿著與半導(dǎo)體襯底垂直的方向?qū)盈B。因而，與二維存儲(chǔ)器件相比，三維存儲(chǔ)器件可以具有高集成密度并且實(shí)現(xiàn)大的數(shù)據(jù)容量。三維存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)器單元可以包括交替層疊的多個(gè)導(dǎo)電層和多個(gè)層間絕緣層，以及被配置成穿過(guò)多個(gè)導(dǎo)電層和多個(gè)層間絕緣層的垂直溝道層。近來(lái)，已經(jīng)提出了用于改善三維存儲(chǔ)器件的可靠性的各種技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)一種可以改善半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的集成密度和可靠性的三維非易失性存儲(chǔ)器件、包括所述三維非易失性存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)系統(tǒng)、以及制造所述器件的方法。本發(fā)明的一個(gè)方面提供了 一種三維非易失性存儲(chǔ)器件，包括:垂直溝道層，所述垂直溝道層從襯底突出；多個(gè)層間絕緣層和多個(gè)導(dǎo)電層，所述多個(gè)層間絕緣層和多個(gè)導(dǎo)電層沿著垂直溝道層交替地形成；電荷陷阱層，所述電荷陷阱層包圍垂直溝道層，電荷陷阱層在插入于多個(gè)導(dǎo)電層與垂直溝道層之間的多個(gè)第一區(qū)中具有比在插入于多個(gè)層間絕緣層與垂直溝道層之間的多個(gè)第二區(qū)中更小的厚度；以及阻擋絕緣層，所述阻擋絕緣層形成在多個(gè)導(dǎo)電層與電荷陷阱層之間的多個(gè)第一區(qū)的每個(gè)中。本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了一種存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括:三維非易失性存儲(chǔ)器件，所述三維非易失性存儲(chǔ)器件包括:垂直溝道層，所述垂直溝道層從襯底突出；層間絕緣層和導(dǎo)電層，所述層間絕緣層和導(dǎo)電層沿著垂直溝道層交替地形成；電荷陷阱層，所述電荷陷阱層包圍垂直溝道層，電荷陷阱層在插入于導(dǎo)電層與垂直溝道層之間的多個(gè)第一區(qū)中具有比在插入于層間絕緣層與垂直溝道層之間的多個(gè)第二區(qū)中更小的厚度；以及阻擋絕緣層，所述阻擋絕緣層形成在導(dǎo)電層與電荷陷阱層之間的多個(gè)第一區(qū)的每個(gè)中；以及所述存儲(chǔ)器控制器，控制三維非易失性存儲(chǔ)器件。本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了一種制造三維非易失性存儲(chǔ)器件的方法，所述方法包括:在襯底上交替地形成第一層間絕緣層和第一犧牲層；通過(guò)刻蝕第一層間絕緣層和第一犧牲層而在第一層間絕緣層和第一犧牲層中形成溝道孔；在溝道孔的側(cè)壁上順序地形成電荷陷阱層和隧道絕緣層；在隧道絕緣層中的每個(gè)上形成溝道層；通過(guò)刻蝕第一層間絕緣層和第一犧牲層而在第一層間絕緣層和第一犧牲層中形成縫隙；去除在縫隙的內(nèi)壁上暴露的第一犧牲層；通過(guò)將去除第一犧牲層而暴露出的電荷陷阱層的一部分氧化到小于電荷陷阱層的完整厚度來(lái)形成阻擋絕緣層；以及在阻擋絕緣層中的每個(gè)上形成導(dǎo)電層。


通過(guò)參照附圖來(lái)詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，本發(fā)明的上述和其它特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將變得更加明顯，其中:圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的三維非易失性存儲(chǔ)器件的一部分的立體圖；圖2A至圖2F是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的制造三維非易失性存儲(chǔ)器件的方法的截面圖；圖3A至圖3E是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例的三維非易失性存儲(chǔ)器件以及制造所述三維非易失性存儲(chǔ)器件的方法的截面圖；以及圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的存儲(chǔ)系統(tǒng)的示意性框圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，將參照示出本發(fā)明的示例性實(shí)施例的附圖來(lái)更充分地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以用不同的方式實(shí)施，而不應(yīng)解釋為限定于本文所列的實(shí)施例。確切地說(shuō)，提供這些示例性實(shí)施例使得本說(shuō)明書充分與完整，并向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的范圍。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的三維非易失性存儲(chǔ)器件的一部分的立體圖。參見圖1，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的三維非易失性存儲(chǔ)器件可以包括垂直溝道層121，所述垂直溝道層121可以從襯底(未示出)向上突出，并且構(gòu)成包括多個(gè)行和多個(gè)列的矩陣。每個(gè)垂直溝道層121可以具有中心部分被絕緣層填充的管形，或具有表面和中心部分由半導(dǎo)體材料層形成的柱形。圖1說(shuō)明柱形的垂直溝道層121。每個(gè)垂直溝道層121的外壁可以由隧道絕緣層119包圍。隧道絕緣層119可以由用于儲(chǔ)存電荷的電荷陷阱層117包圍。電荷陷阱層117可以由交替層疊的多個(gè)層間絕緣層IllA至IllC包圍。多個(gè)層間絕緣層IllA至IllC可以通過(guò)絕緣層131分隔開，所述絕緣層131可以穿過(guò)垂直溝道層121的兩個(gè)相鄰的列之間的多個(gè)層間絕緣層IllA至IllC并且沿著列方向延伸。用于字線WL的導(dǎo)電層129A至129C可以形成在層間絕緣層IllA至IllC中的相鄰的層間絕緣層之間。具體地，被配置成切斷電荷傳送的阻擋絕緣層127可以形成在導(dǎo)電層129A至129C與電荷陷阱層117之間。阻擋絕緣層127可以不形成在導(dǎo)電層129A至129C與層間絕緣層IllA至IllC之間。因此，導(dǎo)電層129A至129C和層間絕緣層IllA至IllC可以減小層疊結(jié)構(gòu)的高度。存儲(chǔ)器單元晶體管可以限定在字線WL與垂直溝道層121之間的交叉處。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的存儲(chǔ)器單元晶體管可以沿著垂直溝道層121層疊并且三維地布置。導(dǎo)電層129A至129C可以由多晶硅(多晶Si)層形成，或由具有大的功函數(shù)以及比多晶Si層更低的電阻的材料層形成。例如，導(dǎo)電層129A至129C可以由鎢(W)形成。當(dāng)導(dǎo)電層129A至129C由具有大的功函數(shù)的材料層形成時(shí)，可以減小電荷經(jīng)由阻擋絕緣層127向電荷陷講層117的反向隧穿。當(dāng)電荷的反向隧穿減小時(shí)，可以改善存儲(chǔ)器單元的保持特性。此外，層間絕緣層IllA至IllC和導(dǎo)電層129A至129C可以沿著與半導(dǎo)體襯底垂直的方向?qū)盈B并且構(gòu)成存儲(chǔ)串。形成在存儲(chǔ)串上的導(dǎo)電層可以漏極選擇線，形成在存儲(chǔ)串之下的導(dǎo)電層可以是源極選擇線SSL，插入在漏極選擇線DSL與源極選擇線之間的其余的導(dǎo)電層可以是字線。替代地，當(dāng)兩個(gè)存儲(chǔ)串連接成U形時(shí)，上導(dǎo)電層可以是漏極選擇線DSL，源極選擇線SSL可以與U形存儲(chǔ)串的底部連接。將參照沿著1-1’方向截取的截面圖來(lái)描述制造具有上述結(jié)構(gòu)的三維非易失性存儲(chǔ)器件的方法。圖2A至圖2F是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的制造三維非易失性存儲(chǔ)器件的方法的截面圖。參見圖2A，可以在包括底層結(jié)構(gòu)(未示出)的襯底上交替地層疊多個(gè)層間絕緣層IllA至IllC和多個(gè)犧牲層113A至113C。隨后將參照?qǐng)D3A至圖3E來(lái)介紹對(duì)包括底層結(jié)構(gòu)的襯底的描述。層間絕緣層IllA至IllC可以是被配置成將隨后的導(dǎo)電層彼此電絕緣和隔離的絕緣層。層間絕緣層IllA至IllC可以由例如氧化物層形成?？梢栽谝纬勺志€的地方形成犧牲層113A至113C。犧牲層113A至113C可以由刻蝕選擇性與層間絕緣層IllA至IllC不同的材料形成。具體地，犧牲層113A或113C可以由刻蝕選擇性比形成層間絕緣層IllA至IllC和電荷陷阱層(參見圖2C的117)的材料更高的材料形成。因此，可以在隨后去除犧牲層113A至113C期間最小化對(duì)層間絕緣層IllA至IllC和電荷陷阱層117的破壞。例如，犧牲層113A至113C可以由多晶Si層形成。參見圖2B，可以刻蝕多個(gè)層間絕緣層IllA至IllC和犧牲層113A至113C的一部分，由此形成穿通多個(gè)層間絕緣層IllA至IllC和犧牲層113A至113C的多個(gè)溝道孔115。參見圖2C，可以在溝道孔115的側(cè)壁上順序地形成電荷陷阱層117、隧道絕緣層119以及溝道層121。例如，電荷陷阱層117可以由電荷存儲(chǔ)材料例如氮化物層形成。隧道絕緣層119可以由諸如氧化物層的隧道絕緣材料形成。溝道層121可以由例如多晶Si層形成。參見圖2D，在溝道孔115之間形成至少一個(gè)縫隙(未示出)之后，可以利用刻蝕工藝來(lái)去除在縫隙之間暴露的犧牲層113A至113C。因而，可以在層間絕緣層IllA至IllC中的相鄰的層間絕緣層之間的第一區(qū)中形成溝槽T，并且層間絕緣層IllA至IllC可以保留在其余的第二區(qū)中。由于層間絕緣層IllA至IllC和犧牲層113A至113C由具有不同刻蝕選擇性的材料形成，所以可以通過(guò)刻蝕劑選擇性地刻蝕犧牲層113A至113C。參見圖2E，可以利用氧化工藝將在溝槽T內(nèi)暴露的電荷陷阱層117的一部分變成阻擋絕緣層127。具體地，可以執(zhí)行氧化工藝直到電荷陷阱層117的暴露部分的厚度被部分地氧化。因此，位于第一區(qū)中的電荷陷阱層117可以具有比位于第二區(qū)中的電荷陷阱層117更小的厚度。當(dāng)通過(guò)將電荷陷阱層117的一部分氧化來(lái)形成阻擋絕緣層127時(shí)，與電荷陷阱層117和阻擋絕緣層127層疊的情況相比，可以容易地減小整個(gè)厚度。參見圖2F，可以形成導(dǎo)電層129A至129C以完全地填充溝槽T。導(dǎo)電層129A至129C可以由多晶Si層形成，或由具有大的功函數(shù)以及比多晶Si層更低的電阻的材料層形成。例如，導(dǎo)電層129A至129C可以由鎢形成。當(dāng)導(dǎo)電層129A至129C由具有大的功函數(shù)的材料層形成時(shí)，可以減小電荷經(jīng)由阻擋絕緣層127向電荷陷阱層117的反向隧穿。當(dāng)反向隧穿減小時(shí)，可以增加存儲(chǔ)器單元的保持特性，由此改善存儲(chǔ)器件的可靠性。圖3A至圖3E是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例的三維非易失性存儲(chǔ)器件以及制造所述三維非易失性存儲(chǔ)器件的方法的截面圖。參見圖3A，可以在襯底201上形成層間絕緣層203，并且可以在層間絕緣層203上形成管道柵層205。此后，可以在第一管道柵層205中形成溝槽，并且用犧牲層207來(lái)填充溝槽。此后，為了增強(qiáng)施加到管道溝道層的電場(chǎng)，可以在犧牲層207和第一管道柵層205上形成第二管道柵層209。包括第一管道柵層205和第二管道柵層209的管道柵層PG可以由多晶Si形成。隨后，可以在包括由犧牲層207填充的管道柵層PG的底層結(jié)構(gòu)上交替地層疊多個(gè)層間絕緣層21IA至21ID和多個(gè)犧牲層213A至213C。此后，可以刻蝕多個(gè)層間絕緣層21IA至21ID和多個(gè)犧牲層213A至213C的一部分以形成多個(gè)溝道孔215。每個(gè)犧牲層207的兩個(gè)端部的一部分可以被一對(duì)溝道孔215暴露。參見圖3B，可以利用刻蝕工藝來(lái)去除經(jīng)由溝道孔215暴露出的犧牲層207，以暴露出管道柵層PG的表面。此后，可以沿著管道柵層PG的暴露的表面以及沿著溝道孔215的表面順序地層疊被配置成儲(chǔ)存電荷的電荷陷阱層217、隧道絕緣層219、以及溝道層221。電荷陷阱層217可以由例如氮化物層的電荷存儲(chǔ)材料形成。隧道絕緣層219可以由諸如氧化物層的隧道絕緣層材料形成。溝道層221可以由例如多晶Si層形成?？梢詫㈦姾上葳鍖?17、隧道絕緣層219以及溝道層221形成到使得不完全填充溝道孔215的中心的厚度。此后，用絕緣層223來(lái)填充溝道孔215。絕緣層223可以由氧化物層形成以起到電絕緣作用。為了完全地填充溝道孔215的內(nèi)部，絕緣層223可以由可流動(dòng)的材料形成，諸如由旋涂電介質(zhì)(SOD)層形成?？梢匀コ總€(gè)絕緣層223的一部分以形成暴露出溝道層221的上表面的凹陷。然后可以在凹陷內(nèi)形成覆蓋層225。由于覆蓋層225用于減小溝道層221的電阻，所以覆蓋層225可以由導(dǎo)電材料形成。例如，覆蓋層225可以由摻雜的多晶Si層形成。參見圖3C，可以刻蝕可形成在垂直溝道層221之間的多個(gè)層間絕緣層211A至211D和犧牲層213A至213C以形成縫隙226?？p隙226可以沿著列方向形成在垂直溝道層221的相鄰的列之間。結(jié)果,可以通過(guò)縫隙226暴露出多個(gè)層間絕緣層211A至211D和犧牲層213A至213C的側(cè)壁。
隨后，利用刻蝕工藝來(lái)去除犧牲層213A至213C。因而，可以在層間絕緣層211A至211D的垂直相鄰的層間絕緣層之間形成暴露出電荷陷阱層217的一部分的溝槽T。由于層間絕緣層211A至211D和犧牲層213A至213C由具有不同刻蝕選擇性的材料形成，所以可以通過(guò)刻蝕劑僅選擇性地刻蝕犧牲層213A至213C。此后，可以利用氧化工藝將通過(guò)溝槽T暴露出的電荷陷阱層217的一部分變成阻擋絕緣層227。具體地，可以執(zhí)行氧化工藝直到電荷陷阱層217的暴露部分的厚度被部分地氧化。因而，當(dāng)通過(guò)將電荷陷阱層217的暴露部分氧化來(lái)形成阻擋絕緣層227時(shí)，與電荷陷阱層217和阻擋絕緣層227層疊的情況相比，可以容易地減小整個(gè)厚度。參見圖3D，可以形成導(dǎo)電層229以完全地填充溝槽T。導(dǎo)電層229可以由多晶Si層形成，或由具有大的功函數(shù)以及比多晶Si層更低的電阻的材料層形成。例如，導(dǎo)電層229可以由鎢形成。當(dāng)導(dǎo)電層229由具有大的功函數(shù)的材料層形成時(shí)，可以減小電荷經(jīng)由阻擋絕緣層227向電荷陷阱層217的反向隧穿。當(dāng)反向隧穿減小時(shí)，可以提高存儲(chǔ)器單元的保持特性，由此改善存儲(chǔ)器單元的可靠性。此后，可以用絕緣層231來(lái)填充縫隙226，如圖3E所示。多個(gè)導(dǎo)電層229中的至少一個(gè)上層可以是漏極選擇線DSL或源極選擇線SSL，其余的導(dǎo)電層可以是字線WL。圖4是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的存儲(chǔ)系統(tǒng)400的示意性框圖。參見圖4，根據(jù)本發(fā)明的存儲(chǔ)系統(tǒng)400可以包括存儲(chǔ)器件420和存儲(chǔ)器控制器410。存儲(chǔ)器件420可以包括以上參照?qǐng)D1和圖3E描述的三維非易失性存儲(chǔ)器件中的至少一種。即，存儲(chǔ)器件420可以包括:垂直溝道層，所述垂直溝道層從襯底向上突出；隧道絕緣層，所述隧道絕緣層被配置成包圍垂直溝道層；電荷陷阱層，所述電荷陷阱層被配置成包圍隧道絕緣層；多個(gè)層間絕緣層，所述多個(gè)層間絕緣層沿著電荷陷阱層層疊以彼此隔離；溝槽，所述溝槽限定在多個(gè)層間絕緣層之間；導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層形成在溝槽內(nèi)；以及阻擋絕緣層，所述阻擋絕緣層形成在導(dǎo)電層與電荷陷阱層之間。存儲(chǔ)器控制器410可以控制主機(jī)與存儲(chǔ)器件420之間的數(shù)據(jù)交換。存儲(chǔ)器控制器410可以包括處理單元412，所述處理單元412被配置成控制存儲(chǔ)系統(tǒng)400的整體操作。此外，存儲(chǔ)器控制器410可以包括用作處理單元412的操作存儲(chǔ)器的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)411。此外，存儲(chǔ)器控制器410還可以包括主機(jī)接口 413和存儲(chǔ)器接口 415。主機(jī)接口 413可以包括存儲(chǔ)系統(tǒng)400與主機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換協(xié)議。存儲(chǔ)器接口 415可以將存儲(chǔ)器控制器410與存儲(chǔ)器件420連接。此外，存儲(chǔ)器控制器410還可以包括糾錯(cuò)碼(ECC)模塊414。ECC模塊414可以檢測(cè)并糾正從存儲(chǔ)器件420中讀取的數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤。盡管未示出，但是存儲(chǔ)系統(tǒng)400還可以包括只讀存儲(chǔ)器(R0M)，所述ROM被配置成儲(chǔ)存與主機(jī)接口所需的碼數(shù)據(jù)。在另一種情況下，可以由可代替計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬盤的固態(tài)盤(SSD)來(lái)實(shí)施存儲(chǔ)系統(tǒng)400。根據(jù)本發(fā)明，可以在行方向以及與半導(dǎo)體襯底垂直的方向?qū)⒋鎯?chǔ)器單元縮小尺寸，并且可以在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的擦除操作期間防止反向隧穿。在附圖和說(shuō)明書中，已經(jīng)公開了本發(fā)明的典型示例性實(shí)施例，盡管使用了特定的術(shù)語(yǔ)，但是這些術(shù)語(yǔ)僅以一般性和說(shuō)明性的意義使用，而不出于限制的目的。關(guān)于本發(fā)明的范圍，將在所附權(quán)利要求中陳述。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，在不脫離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種變化。
權(quán)利要求
1.一種三維非易失性存儲(chǔ)器件，包括: 垂直溝道層，所述垂直溝道層從襯底突出； 多個(gè)層間絕緣層和多個(gè)導(dǎo)電層，所述多個(gè)層間絕緣層和所述多個(gè)導(dǎo)電層沿著所述垂直溝道層交替地形成； 電荷陷阱層，所述電荷陷阱層包圍所述垂直溝道層，所述電荷陷阱層在插入于所述多個(gè)導(dǎo)電層與所述垂直溝道層之間的多個(gè)第一區(qū)中具有比在插入于所述多個(gè)層間絕緣層與所述垂直溝道層之間的多個(gè)第二區(qū)中更小的厚度；以及 阻擋絕緣層，所述阻擋絕緣層形成在所述多個(gè)導(dǎo)電層與所述電荷陷阱層之間的所述多個(gè)第一區(qū)的每個(gè)中。
2.如權(quán)利要求1所述的器件，其中，所述阻擋絕緣層是通過(guò)將所述電荷陷阱層氧化而形成的。
3.如權(quán)利要求1所述的器件，其中，所述電荷陷阱層在所述多個(gè)第二區(qū)的每個(gè)中的厚度等于所述電荷陷阱層在所述多個(gè)第一區(qū)的每個(gè)中的厚度與所述阻擋絕緣層在所述第一區(qū)的每個(gè)中的厚度之和。
4.如權(quán)利要求1所述的器件，其中，所述導(dǎo)電層是字線或選擇線。
5.如權(quán)利要求1所述的器件，其中，所述導(dǎo)電層由鎢形成。
6.如權(quán)利要求1所述的器件，還包括: 管道柵，所述管道柵形成在所述多個(gè)層間絕緣層和所述襯底之間；以及 管道溝道層，所述管道溝道層填充所述管道柵，并連接一對(duì)垂直溝道層。
7.一種存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括: 三維非易失性存儲(chǔ)器件，包括: 垂直溝道層，所述垂直溝道層從襯底突出， 層間絕緣層和導(dǎo)電層，所述層間絕緣層和所述導(dǎo)電層沿著所述垂直溝道層交替地形成， 電荷陷阱層，所述電荷陷阱層包圍所述垂直溝道層，所述電荷陷阱層在插入于所述導(dǎo)電層與所述垂直溝道層之間的多個(gè)第一區(qū)中具有比在插入于所述層間絕緣層與所述垂直溝道層之間的多個(gè)第二區(qū)中更小的厚度，以及 阻擋絕緣層，所述阻擋絕緣層形成在所述導(dǎo)電層與所述電荷陷阱層之間的所述多個(gè)第一區(qū)的每個(gè)中；以及 存儲(chǔ)器控制器，所述存儲(chǔ)器控制器控制所述三維非易失性存儲(chǔ)器件。
8.—種制造三維非易失性存儲(chǔ)器件的方法，所述方法包括以下步驟: 在襯底上交替地形成第一層間絕緣層和第一犧牲層； 通過(guò)刻蝕所述第一層間絕緣層和所述第一犧牲層而在所述第一層間絕緣層和所述第一犧牲層中形成溝道孔； 在所述溝道孔的側(cè)壁上順序地形成電荷陷阱層和隧道絕緣層； 在所述隧道絕緣層中的每個(gè)上形成溝道層； 通過(guò)刻蝕所述第一層間絕緣層和所述第一犧牲層而在所述第一層間絕緣層和所述第一犧牲層中形成縫隙； 去除在所述縫隙的內(nèi)壁上暴露的所述第一犧牲層；通過(guò)將去除所述第一犧牲層而暴露出的所述電荷陷阱層的一部分氧化到小于所述電荷陷阱層的完整厚度來(lái)形成阻擋絕緣層；以及在所述阻擋絕緣層中的每個(gè)上形成導(dǎo)電層。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述第一犧牲層由刻蝕選擇性比所述電荷陷阱層的刻蝕選擇性更高的材料形成。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述第一犧牲層由多晶硅形成。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，去除所述第一犧牲層的步驟包括以下步驟: 執(zhí)行刻蝕工藝，其中，所述第一犧牲層的刻蝕選擇性比所述電荷陷阱層的刻蝕選擇性更高。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述電荷陷阱層形成在所述阻擋絕緣層與所述隧道絕緣層之間。
13.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括以下步驟: 在所述襯底上形成層間絕緣層； 在所述層間絕緣層上形成第一管道柵； 通過(guò)刻蝕所述第一管道柵而形成連接一對(duì)溝道孔的溝槽；以及 用犧牲層填充所述溝槽；以及 在所述第一管道 柵上形成所述第一層間絕緣層和所述第一犧牲層。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，形成所述管道柵的步驟還包括以下步驟: 在所述層間絕緣層上形成第一管道柵層；以及 在所述第一管道柵層上形成第二管道柵層，其中，利用所述犧牲層來(lái)填充所述第一管道柵層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種三維非易失性存儲(chǔ)器件、包括三維非易失性存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)系統(tǒng)、以及三維非易失性存儲(chǔ)器件的制造方法，所述三維非易失性存儲(chǔ)器件包括垂直溝道層，從襯底突出；多個(gè)層間絕緣層和多個(gè)導(dǎo)電層，沿著垂直溝道層交替地形成；電荷陷阱層，包圍垂直溝道層，所述電荷陷阱層在插入于多個(gè)導(dǎo)電層與垂直溝道層之間的多個(gè)第一區(qū)中具有比在插入于多個(gè)層間絕緣層與垂直溝道層之間的多個(gè)第二區(qū)中更小的厚度；以及阻擋絕緣層，形成在多個(gè)導(dǎo)電層與多個(gè)電荷陷阱層之間的多個(gè)第一區(qū)的每個(gè)中。
文檔編號(hào)G11C16/02GK103178066SQ20121046624
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者李東基 申請(qǐng)人:愛(ài)思開海力士有限公司